Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fdvposle Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fdvposle 35276
Description: Functions with a nonnegative derivative, i.e. monotonously growing functions, preserve ordering. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Dec-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
fdvposlt.d 𝐸 = (𝐶(,)𝐷)
fdvposlt.a (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐸)
fdvposlt.b (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐸)
fdvposlt.f (𝜑 → 𝐹:𝐸⟶ℝ)
fdvposlt.c (𝜑 → (ℝ D 𝐹) ∈ (𝐸–cn→ℝ))
fdvposle.le (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
fdvposle.1 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 ≤ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥))
Assertion
Ref Expression
fdvposle (𝜑 → (𝐹‘𝐴) ≤ (𝐹‘𝐵))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐸   𝑥,𝐹   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥)   𝐷(𝑥)

Proof of Theorem fdvposle
StepHypRef Expression
1 ioossicc 13567 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵)
21a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ⊆ (𝐴[,]𝐵))
3 ioombl 25891 . . . . . 6 (𝐴(,)𝐵) ∈ dom vol
43a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴(,)𝐵) ∈ dom vol)
5 fdvposlt.c . . . . . . . 8 (𝜑 → (ℝ D 𝐹) ∈ (𝐸–cn→ℝ))
6 cncff 25219 . . . . . . . 8 ((ℝ D 𝐹) ∈ (𝐸–cn→ℝ) → (ℝ D 𝐹):𝐸⟶ℝ)
75, 6syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℝ D 𝐹):𝐸⟶ℝ)
87adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → (ℝ D 𝐹):𝐸⟶ℝ)
9 fdvposlt.d . . . . . . . 8 𝐸 = (𝐶(,)𝐷)
10 fdvposlt.a . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐸)
11 fdvposlt.b . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐸)
129, 10, 11fct2relem 35272 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴[,]𝐵) ⊆ 𝐸)
1312sselda 3908 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐸)
148, 13ffvelcdmd 7085 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵)) → ((ℝ D 𝐹)‘𝑥) ∈ ℝ)
15 ioossre 13541 . . . . . . . 8 (𝐶(,)𝐷) ⊆ ℝ
169, 15eqsstri 3954 . . . . . . 7 𝐸 ⊆ ℝ
1716, 10sselid 3906 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
1816, 11sselid 3906 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℝ)
19 ax-resscn 11260 . . . . . . . 8 ℝ ⊆ ℂ
20 ssid 3930 . . . . . . . 8 ℂ ⊆ ℂ
21 cncfss 25225 . . . . . . . 8 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) ⊆ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
2219, 20, 21mp2an 705 . . . . . . 7 ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ) ⊆ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ)
237, 12feqresmpt 6954 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℝ D 𝐹) ↾ (𝐴[,]𝐵)) = (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥)))
24 rescncf 25223 . . . . . . . . 9 ((𝐴[,]𝐵) ⊆ 𝐸 → ((ℝ D 𝐹) ∈ (𝐸–cn→ℝ) → ((ℝ D 𝐹) ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ)))
2512, 5, 24sylc 66 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℝ D 𝐹) ↾ (𝐴[,]𝐵)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
2623, 25eqeltrrd 2861 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℝ))
2722, 26sselid 3906 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ))
28 cniccibl 26166 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥)) ∈ ((𝐴[,]𝐵)–cn→ℂ)) → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥)) ∈ 𝐿1)
2917, 18, 27, 28syl3anc 1398 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵) ↦ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥)) ∈ 𝐿1)
302, 4, 14, 29iblss 26130 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵) ↦ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥)) ∈ 𝐿1)
317adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → (ℝ D 𝐹):𝐸⟶ℝ)
322sselda 3908 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ (𝐴[,]𝐵))
3332, 13syldan 603 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐸)
3431, 33ffvelcdmd 7085 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → ((ℝ D 𝐹)‘𝑥) ∈ ℝ)
35 fdvposle.1 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴(,)𝐵)) → 0 ≤ ((ℝ D 𝐹)‘𝑥))
3630, 34, 35itgge0 26136 . . 3 (𝜑 → 0 ≤ ∫(𝐴(,)𝐵)((ℝ D 𝐹)‘𝑥) d𝑥)
37 fdvposle.le . . . 4 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝐵)
38 fdvposlt.f . . . . 5 (𝜑 → 𝐹:𝐸⟶ℝ)
39 fss 6726 . . . . 5 ((𝐹:𝐸⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → 𝐹:𝐸⟶ℂ)
4038, 19, 39sylancl 598 . . . 4 (𝜑 → 𝐹:𝐸⟶ℂ)
41 cncfss 25225 . . . . . 6 ((ℝ ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ) → (𝐸–cn→ℝ) ⊆ (𝐸–cn→ℂ))
4219, 20, 41mp2an 705 . . . . 5 (𝐸–cn→ℝ) ⊆ (𝐸–cn→ℂ)
4342, 5sselid 3906 . . . 4 (𝜑 → (ℝ D 𝐹) ∈ (𝐸–cn→ℂ))
449, 10, 11, 37, 40, 43ftc2re 35273 . . 3 (𝜑 → ∫(𝐴(,)𝐵)((ℝ D 𝐹)‘𝑥) d𝑥 = ((𝐹‘𝐵) − (𝐹‘𝐴)))
4536, 44breqtrd 5130 . 2 (𝜑 → 0 ≤ ((𝐹‘𝐵) − (𝐹‘𝐴)))
4638, 11ffvelcdmd 7085 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘𝐵) ∈ ℝ)
4738, 10ffvelcdmd 7085 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘𝐴) ∈ ℝ)
4846, 47subge0d 11909 . 2 (𝜑 → (0 ≤ ((𝐹‘𝐵) − (𝐹‘𝐴)) ↔ (𝐹‘𝐴) ≤ (𝐹‘𝐵)))
4945, 48mpbid 235 1 (𝜑 → (𝐹‘𝐴) ≤ (𝐹‘𝐵))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3895   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  dom cdm 5650   ↾ cres 5652  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11201  ℝcr 11202  0cc0 11203   ≤ cle 11347   − cmin 11544  (,)cioo 13479  [,]cicc 13482  –cn→ccncf 25202  volcvol 25789  𝐿1cibl 25943  ∫citg 25944   D cdv 26188
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9645  ax-cc 10516  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280  ax-pre-sup 11281  ax-addf 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-symdif 4198  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-disj 5070  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-ofr 7694  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8180  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-2o 8480  df-oadd 8483  df-omul 8484  df-er 8720  df-map 8852  df-pm 8853  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-fsupp 9357  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9507  df-dju 9985  df-card 10023  df-acn 10026  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-div 11977  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-5 12411  df-6 12412  df-7 12413  df-8 12414  df-9 12415  df-n0 12610  df-z 12697  df-dec 12818  df-uz 12969  df-q 13079  df-rp 13124  df-xneg 13244  df-xadd 13245  df-xmul 13246  df-ioo 13483  df-ioc 13484  df-ico 13485  df-icc 13486  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-fl 13935  df-mod 14013  df-seq 14148  df-exp 14208  df-hash 14478  df-cj 15271  df-re 15272  df-im 15273  df-sqrt 15407  df-abs 15408  df-limsup 15643  df-clim 15660  df-rlim 15661  df-sum 15859  df-struct 17330  df-sets 17347  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-ress 17414  df-plusg 17446  df-mulr 17447  df-starv 17448  df-sca 17449  df-vsca 17450  df-ip 17451  df-tset 17452  df-ple 17453  df-ds 17455  df-unif 17456  df-hom 17457  df-cco 17458  df-rest 17598  df-topn 17599  df-0g 17617  df-gsum 17618  df-topgen 17619  df-pt 17620  df-prds 17623  df-xrs 17679  df-qtop 17684  df-imas 17685  df-xps 17687  df-mre 17761  df-mrc 17762  df-acs 17764  df-mgm 18821  df-sgrp 18913  df-mnd 18929  df-submnd 18984  df-mulg 19283  df-cntz 19536  df-cmn 20001  df-psmet 21675  df-xmet 21676  df-met 21677  df-bl 21678  df-mopn 21679  df-fbas 21680  df-fg 21681  df-cnfld 21684  df-top 23217  df-topon 23234  df-topsp 23256  df-bases 23269  df-cld 23342  df-ntr 23343  df-cls 23344  df-nei 23421  df-lp 23459  df-perf 23460  df-cn 23550  df-cnp 23551  df-haus 23638  df-cmp 23710  df-tx 23886  df-hmeo 24079  df-fil 24170  df-fm 24262  df-flim 24263  df-flf 24264  df-xms 24644  df-ms 24645  df-tms 24646  df-cncf 25204  df-ovol 25790  df-vol 25791  df-mbf 25945  df-itg1 25946  df-itg2 25947  df-ibl 25948  df-itg 25949  df-0p 25996  df-limc 26191  df-dv 26192
This theorem is used by:  fdvnegge  35277
  Copyright terms: Public domain W3C validator